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Heft 1: Kaltluft- und Windfeld-Berechnungen für Stuttgart


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Zusammenfassung

Im Zusammenhang mit den städtebaulichen Planungen für das Projekt "Stuttgart 21" wurden sowohl für das gesamte Stadtgebiet von Stuttgart als auch für den eigentlichen Innenstadtbereich unter Verwendung von numerischen Modellen die Windverhältnisse für den jetzigen Bebauungszustand flächendeckend berechnet, dargestellt und diskutiert. Wegen der ausgeprägten topographischen Gliederung des Stuttgarter Raumes und der großen Häufigkeit windschwacher Lagen wurden zwei typische Situationen unterschieden:

- Situationen mit höheren Windgeschwindigkeiten (Gradientwindlagen), und - Schwachwindsituationen, bei denen sich reliefbedingte thermische Windsysteme (bes. Kaltluftsysteme) ausbilden.
Aus den berechneten Gradientwind- und Kaltluftwindfeldern wurden flächendeckend synthetische Windstatistiken erstellt. Hinsichtlich der Kaltluftabflüsse konnten anhand der Abflussmengen (Volumenströme) u.a. das Nesenbachtal, das Feuerbacher Tal und das Rohrackertal als wesentliche Abflusssysteme identifiziert werden. Die Abflußmenge des Nesenbachtals beträgt etwa 100 Mio m3/h, diejenige des Rohrackertals etwa 160 Mio m3/h. Aus diesen Zahlen kann die Bedeutung des Nesenbachtals für die Kalt- und Frischluftversorgung der Stuttgarter Innenstadt ermessen werden. Die beste Durchlüftung ergibt sich meist im Mittellauf der Täler. Flächenhaft ausgedehnte Abflüsse mit geringen Volumenströmen finden sich im Bereich der Filder, der Gäulandschaft sowie im Neckartal nördlich von Stuttgart. Ausgedehnte Kaltluftproduktionsgebiete konnten in den Bereichen der den Stuttgarter Kessel umgebenden Höhen identifiziert werden; die mittlere Kaltluftschichtdicke liegt bei etwa 25 m, der Maximalwert liegt etwas über 100 m. Im dicht bebauten Bereich des Stuttgarter Kessels konnte insofern ein Verdrängungseffekt der Bebauung festgestellt werden, als in den Schichten oberhalb der Bebauung höhere Volumenströme als in der bodennahen Schicht auftraten. Die detaillierteren Rechnungen für den Innenstadtbereich wurden in das Gesamtgebiet genestet. Dabei kann für das Plangebiet "Stuttgart 21" folgendes festgehalten werden: gut durchlüftet sind der Bereich A sowie der nördliche Teil von Bereich C, während im Bereich B die Durchlüftung geringer ist. Bei Gradientwindlagen kann deutlich die Höhenabhängigkeit der Windgeschwindigkeit beobachtet werden. Die höchsten Windgeschwindigkeiten treten in den offenen Lagen der Filder und an Bergrücken auf, während in Tälern wie dem Nesenbachtal oder dem Neckartal, welche meist auch noch dicht bebaut sind, wesentlich niedrigere Windgeschwindigkeiten herrschen. Auch die Kanalisierungswirkung dieser Täler ist deutlich zu beobachten. Auch bei höheren Windgeschwindigkeiten hat das Nesenbachtal wegen seiner Orientierung etwa in Hauptwindrichtung eine große Bedeutung als Luftleitbahn. Im Plangebiet von "Stuttgart 21" hängt die Windgeschwindigkeit und damit die Durchlüftung stark von der Windrichtung ab. Die berechneten Windrosenbeete zeigen sowohl im Gesamtraum Stuttgart als auch im Plangebiet von "Stuttgart 21" eine ausgeprägte räumliche Variation, welche sowohl auf die Topographie als auch auf die Landnutzung zurückzuführen ist.


 
 
© Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Abt. Stadtklimatologie